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1 Handbuch zum Prüfen elektrischer Betriebsmittel Bestellnr.:

2 Händler: Hersteller: METREL d.d. Ljubljanska Horjul Slowenien Metrel Kein Teil dieses Dokuments darf ohne schriftliche Genehmigung von METREL in irgendeiner Form oder mit irgendeinem Mittel vervielfältigt oder verwendet werden. 2

3 Inhaltsverzeichnis 1. Einführung Warum muss die Sicherheit elektrischer Betriebsmittel geprüft werden? Arten von Sicherheitsprüfungen elektrischer Betriebsmittel Prüfzeichen Normung Internationale / Europäische Normen Nationale Gesetzgebung Sicherheitsmanagement Normen und Auswahltabellen für METREL-Prüfeinrichtungen Prüfen von Geräten Allgemeines Klassifizierung von Geräten (nach Einsatzbereich) Klassifizierung von Geräten (nach Schutzklassen) Tragbare Geräte Messungen Sichtprüfung Prüfung der Erdverbindung (Durchgang, Schutzleiter) Isolation Kriechableitstromprüfung Ableitstromprüfungen Allgemeines Schutzleiterableitstromprüfung Differentielle Ableitstromprüfung Berührungsableitstromprüfung Polaritätsprüfung Last- und Ableitstrommessungen (Messungen mit Stromzangen) Funktionsprüfung Optimales Prüfen Beraten von Eigentümern und Benutzern von Geräten Prüfabläufe Wahl des korrekten Prüfablaufs Flussdiagramm von Prüfabläufen zum Prüfen von Geräten gemäß britischen Normen Flussdiagramm von Prüfabläufen zum Prüfen von Geräten gemäß den Normen VDE 701/ Folgeprüfungszeitabstand Vorprogrammierte Prüfabläufe und Grenzwerte in den METREL- Prüfgeräten für tragbare Geräte Kundenspezifische Prüfabläufe in Prüfgeräten für tragbare Geräte Prüfdatenverwaltung Dokumentation der Prüfdaten Kennzeichnung von Geräten Barcode-Technik RFID-Technik PC-Softwarepakete für die Prüfung tragbarer Geräte Dokumentation der Prüfergebnisse und Daten Hinzufügen von Kopfdaten Erstellen standardisierter Prüfprotokolle

4 Inhaltsverzeichnis 6.4 Durchsuchen aktueller und vergangener Projekte mit Hilfe von Editoren Einfaches Vergleichen mit Ergebnissen aus der Vergangenheit Beobachten von Tendenzen Export in Tabellenkalkulationen METREL-Instrumente

5 Einführung Handbuch zum Prüfen elektrischer Betriebsmittel 1. Einführung Die elektrische Sicherheit ist in zwei große Bereiche zu unterteilen: Sicherheit elektrischer Anlagen Sicherheit elektrischer Betriebsmittel. Dieses Handbuch behandelt die Sicherheit elektrischer Betriebsmittel. Zur Gewährleistung eines angemessenen Sicherheitszustands von Betriebsmitteln müssen zahlreiche Schritte unternommen werden. In diesem Buch werden Sicherheitsmanagement elektrischer Betriebsmittel, Normen, Prüfmethoden und Dokumentation genauer beschrieben. Die Autoren hoffen, dass dieses Handbuch dem Leser hilft, den Hintergrund der Prüfung elektrischer Betriebsmittel besser zu verstehen, und ihn in die Lage versetzt, Sicherheitsprüfungen schnell und fachmännisch durchzuführen. Rückmeldungen aller Art sind sehr willkommen. 1.1 Warum muss die Sicherheit elektrischer Betriebsmittel geprüft werden? Das Hauptziel ist die gefahrlose Benutzung aller Betriebsmittel. Häufige, durch elektrische Betriebsmittel verursachte Unfälle sind: Verletzungen durch elektrischen Schlag infolge der Fehlfunktion eines Betriebsmittel Verletzungen durch überhitzte Betriebsmittel Brände und Explosionen Die meisten Anwender sind sich nicht darüber bewusst, dass jedes selbst das kleinste Teil eines elektrischen Betriebsmittels schwere Unfälle verursachen kann. Viele Studien haben bewiesen, dass die direkten und Folgekosten von Unfällen, die durch schadhafte elektrische Betriebsmittel verursacht werden, die Investitionskosten für die Prüfung bei weitem übersteigen. Natürlich können Unfälle durch regelmäßige Sicherheitsüberprüfung nicht vollständig ausgeschlossen werden. Sie können jedoch auf ein akzeptables Niveau begrenzt werden. Das Feld der Sicherheit elektrischer Betriebsmittel wird durch eine Reihe veröffentlichter Normen abgedeckt, die sich mit der Entwicklung elektrischer Betriebsmittel, Prüfgeräten und -verfahren befassen. Normen sind wichtig, damit man weltweit ein einheitliches Prüfsystem hat. Das Prüfen elektrischer Betriebsmittel ist nicht in allen Ländern auf dieselbe Weise geregelt. Zum Beispiel wurden in Deutschland, Großbritannien und Australien in den letzten Jahren viele Anstrengungen unternommen, die gesamte elektrische Sicherheit 5

6 Einführung zu verbessern. In diesen Ländern wird das gründliche und gut dokumentierte Prüfen aller elektrischen Betriebsmittel während ihrer gesamten Lebenszeit gesetzlich geregelt. Aufgrund ihrer positiven Erfahrungen ist anzunehmen, dass sich andere Länder in Zukunft anschließen werden. Das Prüfen der Sicherheit elektrischer Betriebsmittel kann nach Art des Betriebsmittels und Art der Prüfung unterteilt werden. Nach den Normen werden elektrische Betriebsmittel unterteilt in: Elektrische Geräte Elektrische Betriebsmittel für den medizinischen Gebrauch Elektrische Maschinen Elektrische Schalteinrichtungen. Arten von Sicherheitsprüfungen elektrischer Betriebsmittel sind: Typprüfung Fertigungsendprüfung Wartungsprüfung Regelmäßige Prüfung. 1.2 Arten von Sicherheitsprüfungen elektrischer Betriebsmittel Typprüfung Die Typprüfung ist ein Produktkonformitätstest, der an einem oder mehreren repräsentativen Mustern aus der Fertigung durchgeführt wird. Typprüfungen werden von Prüfinstituten oder Herstellern ausgeführt, um die Einhaltung der Normen sicherzustellen. Diese Prüfungen sind streng und umfassen Sicherheits-, EMV-, Funktions-, Klimatests usw. Fertigungsendprüfung (Routineherstellungsprüfung, Produktionsprüfung) Diese Prüfungen werden von Herstellern durchgeführt, um sicherzustellen, dass das hergestellte Betriebsmittel einwandfrei arbeitet und sicher ist. Jede Komponente des elektrischen Betriebsmittels muss dieser Prüfung unterworfen werden. Wartungsprüfung (vor der Inbetriebnahme, nach Änderungen und nach einer Reparatur) Prüfung, die an einem Einzelstück ausgeführt wird, um zu überprüfen, ob seine Leistung innerhalb festgelegter Grenzen bleibt, nachdem bestimmte Einstellungen vorgenommen wurden oder eine Reparatur durchgeführt wurde. Der Umfang dieser Prüfungen hängt von der Art der Einstellung/Reparatur ab. Ein Zeitraum für eine Folgeprüfung muss berücksichtigt werden. Regelmäßige (wiederkehrende) Prüfung Prüfung, die regelmäßig durchgeführt wird, um festzustellen, ob sich das Betriebsmittel in einem zufriedenstellenden Zustand befindet. Sie ist nicht so streng wie andere Prüfungen. Die Prüfer müssen sich ihrer Beschränkungen bewusst sein. Die Prüfung besteht gewöhnlich aus einer Sichtprüfung und elektrischen Tests. Ein Zeitraum für eine Folgeprüfung muss berücksichtigt werden. 6

7 Einführung 1.3 Prüfzeichen Prüfzeichen sagen uns eine Menge über die Sicherheit eines Produkts. CE-Zeichen In der Europäischen Union müssen alle elektrischen Betriebsmittelprodukte festgelegten Normen über Sicherheit und elektromagnetische Verträglichkeit entsprechen. Die Konformität wird mit dem CE-Zeichen erklärt. Das Zeichen wird vom Hersteller oder Importeur vergeben. Bild 1.1. CE-Zeichen Unabhängige Zertifizierungszeichen Es ist (leider) aus der Praxis bekannt, dass viele selbstzertifizierte Produkte gewöhnlich nicht die festgelegten Sicherheitsstandards erfüllen. Einige Hersteller lassen ihre Produkte bei spezialisierten Prüfanstalten prüfen. Wenn ein Produkt die Sicherheitsinspektion bestanden hat, erhält es ein Prüfzeichen von einer unabhängigen Prüfanstalt. Natürlich kann man bei einem zertifizierten Produkt mehr Vertrauen in die elektrische Sicherheit haben als bei einem nicht zertifizierten. Bild 1.2. Beispiele unabhängiger Zertifizierungszeichen Da die meisten Betriebsmittel auf dem Markt selbstzertifiziert sind, ist dies ein zusätzliches Argument dafür, dass alle elektrischen Betriebsmittel einer gründlichen und regelmäßigen Sicherheitsüberprüfung unterzogen werden sollten. Dies wird unabhängig von den örtlichen Bestimmungen empfohlen. 1.4 Normung Normen sind wichtig, damit man weltweit ein einheitliches System hat. Normen decken die Entwicklung und die Prüfung aller Arten von elektrischen Betriebsmitteln ab. Wichtige Normen, die sich auf die Sicherheitsprüfung elektrischer Betriebsmittel beziehen, werden in diesem Kapitel aufgeführt Internationale / Europäische Normen Sicherheitsnormen Prüfen von allgemeinen Geräten EN Einrichtungen der Informationstechnik - Sicherheit 7

8 Einführung EN Sicherheit elektrischer Geräte für den Hausgebrauch und ähnliche Zwecke EN Sicherheitsbestimmungen für elektrische Mess-, Steuer-, Regel- und Laborgeräte EN Leuchten Betriebsmittel für medizinischen Gebrauch EN Medizinische elektrische Geräte Allgemeine Festlegungen für die Sicherheit einschließlich der wesentlichen Leistungsmerkmale EN Medizinische elektrische Geräte Wiederholungsprüfungen und Prüfung nach Instandsetzung von medizinischen elektrischen Geräten Elektrische Maschinen EN Sicherheit von Maschinen Elektrische Ausrüstung von Maschinen Schalteinrichtungen EN Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen Normen zu Eigenschaften von Prüfeinrichtungen EN Elektrische Sicherheit in Niederspannungsnetzen bis AC V und DC V Geräte zum Prüfen, Messen oder Überwachen von Schutzmaßnahmen VDE 0404 Prüf- und Messeinrichtungen zum Prüfen der elektrischen Sicherheit von elektrischen Geräten Nationale Normen Einige Länder haben ihre eigenen Normen herausgegeben. Zum Beispiel wurde die deutsche Reihe VDE701/702/751 für regelmäßige Prüfungen von Betriebsmitteln herausgegeben. In diesen Normen gibt es viele Neuheiten, die man in internationalen Normen noch nicht findet Nationale Gesetzgebung Nicht die Normen, sondern die Gesetzgebung in einzelnen Ländern ist normativ für zwingende Maßnahmen bezüglich der Sicherheitsprüfungen. In der Gesetzgebung gibt es oft weitere Anweisungen zur Durchführung dieser Maßnahmen (z. B. werden Abstände für Folgeprüfungen festgelegt) und darüber, welche maßgeblichen Normen berücksichtigt werden sollten. Beispiele: Deutschland Energiewirtschaftsgesetz EnWG Gesetz für technische Arbeitsmittel (GSG) Medizinproduktgesetz (MPG) Unfallverhütungsvorschrift der Berufsgenossenschaften BGV A3 (VBG 4) Gemeindeunfallversicherung GUV-V A2 Großbritannien Code of practice (Verfahrensregeln) 8

9 Einführung 1.5 Sicherheitsmanagement Der Begriff Sicherheitsmanagement fasst alle notwendigen Schritte zusammen, die unternommen werden müssen, um die Sicherheit eines elektrischen Betriebsmittels während seiner gesamten Lebenszeit sicherzustellen. Diese Schritte sind: Durch den Hersteller durchgeführte Qualitätstypprüfung Erlangung eines unabhängigen Zertifizierungszeichens für das Produkt (empfohlen) Eine strenge Qualitäts-Endkontrolle beim Hersteller Qualitätswartung des Produkts Korrekter Umgang mit dem Produkt gemäß Produkthandbüchern und Arbeitsanweisungen Häufige Sichtprüfung durch den Benutzer Regelmäßige, durch eine geschulte Person durchgeführte Sicherheitsüberprüfung (Sichtprüfung, Sicherheitstest, Logbuch des Geräts, Dokumentation der Prüfungen usw.) Geeignete Abhilfemaßnahmen im Falle eines bekannt gewordenen Sicherheitsproblems. Das nachstehende Bild zeigt, wie einzelne Faktoren das Sicherheitsniveau eines elektrischen Betriebsmittels verbessern / verschlechtern können. Bild 1.3. Sicherheitsmanagement 9

10 Einführung 1.6 Normen und Auswahltabellen für METREL- Prüfeinrichtungen In der nachstehenden Tabelle sind maßgebliche Normen und die am besten geeigneten METREL-Messgeräte nach Gerätetyp und Art der Prüfung aufgeführt. Art der Prüfung Gerätetyp Tragbare elektrische Geräte Typprüfung Fertigungsendprüfung (Routineherstellungsp rüfung) IEC/EN IEC/EN IEC/EN Wartungsprüfun g und Prüfung nach Instandsetzung VDE 701 Regelmäßige Prüfung VDE 702 Elektrische Geräte für den medizinischen Gebrauch Elektrische Maschinen Elektrische Schalteinrichtungen CE Multitester VDE 750 IEC/EN CE Multitester EN60439 CE Multiservicer CE Multitester AlphaPAT BetaPAT OmegaPAT AlphaGT VDE 751 EN EN60204 CE Multiservicer CE Multitester EN60439 CE Multiservicer CE Multitester AlphaPAT BetaPAT OmegaPAT AutoPAT AlphaGT VDE 751 EN EN60204 CE Multiservicer CE Multitester EN60439 CE Multiservicer CE Multitester 10

11 Prüfen von Geräten Allgemeines 2. Prüfen von Geräten Allgemeines 2.1 Klassifizierung von Geräten (nach Einsatzbereich) Typische Geräte sind: Laboreinrichtungen Mess- und Regeleinrichtungen Netzteile Heizgeräte Elektrische Handwerkzeuge Leuchten Unterhaltungselektronik Informations- und Kommunikationstechnik (Computer, Faxgeräte, Scanner usw.) Verlängerungskabel, IEC-Netzkabel Betriebsmittel für den medizinischen Gebrauch Vor dem Prüfen muss der Anwender die Bauart des Betriebsmittels kennen, z. B. die Schutzklasse. 2.2 Klassifizierung von Geräten (nach Schutzklassen) Je nach Konstruktion können elektrische Betriebsmittel in drei Klassen unterteilt werden. In der nachstehenden Tabelle werden die Unterschiede zwischen den Klassen beschrieben. Klasse I II III Kennzeichnung keine Verbindung zum Schutzleiter (PE) der Anlage ja Alle berührbaren Metallteile (Gehäuse usw.) sind mit dem Schutzleiteranschluss verbunden. nein Keine Verbindung mit dem Netz Grundisolierung ausgeführt ausgeführt ausgeführt / freiere Grenzwerte Zusätzliche Isolierung oder verstärkte Isolierung im Allgemeinen nicht nötig; nötig, wenn berührbare ungeerdete Metallteile vorhanden sind 1) ausgeführt nicht erforderlich Netzkabel dreipolig (L, N, PE) kann zweipolig sein zweipolig 11

12 Prüfen von Geräten Allgemeines Hinweise Anlage muss geeigneten Erdungswiderstand haben Muss über eine SELV-Quelle (früher Schutzkleinspannun g ) versorgt werden, typischerweise 12 V oder 24 V 1) Betriebsmittel der Klasse I können mit Sicherheitsmaßnahmen der Klasse II kombiniert werden! Erklärung der Begriffe: Bild 2.1 Gerät der Klasse I Typisches Gerät der Klasse I mit: berührbaren Metallteilen, die mit dem Schutzleiteranschluss verbunden sind Grundisolierung (Luft oder Feststoff) als Schutz zwischen spannungsführenden Leitern und Metallteilen (Gehäuse) Bild 2.2 Gerät der Klasse II Typisches Gerät der Klasse II mit: Grund- und Zusatzisolierung als allgemeinem Schutz verstärkter Isolierung, die als Schutz zwischen spannungsführenden Leitern und berührbaren Metallteilen dient. 12

13 Prüfen von Geräten Allgemeines Bild 2.3 Gerät der Klasse III Geräte der Klasse III haben freiere Grenzwerte für die Grundisolation. 13

14 Tragbare Geräte Messungen 3. Tragbare Geräte Messungen In diesem Kapitel werden Prüfungen tragbarer Geräte beschrieben. Für jede Prüfung gibt es eine kurze Erklärung, welche Sicherheitsmaßnahme geprüft wird, werden einige typische Fehler beschrieben, wird die Messschaltung gezeigt, werden typische Sicherheitsgrenzwerte angegeben, werden wichtige Anmerkungen und Hinweise zusammengefasst. 3.1 Sichtprüfung Vielleicht klingt es seltsam, aber die Sichtprüfung ist der wichtigste und effektivste Teil der Prüfung eines Geräts. Die Sichtprüfung deckt die meisten Fehler auf! Die elektrische Prüfung deckt oft Fehler nicht auf, die bei der Sichtprüfung offensichtlich werden. Vor jeder elektrischen Sicherheitsprüfung muss eine gründliche Sichtprüfung ausgeführt werden. Umfang der Prüfung Folgende Punkte sollten überprüft werden: Inspektion der Geräte auf Anzeichen von Beschädigungen. Inspektion des Netzkabels auf Beschädigungen. Alle Anzeichen von Verunreinigung, Feuchtigkeit, Schmutz, die die Sicherheit gefährden können. Insbesondere Öffnungen, Luftfilter, Schutzabdeckungen und Absperrungen müssen überprüft werden. Gibt es Anzeichen von Korrosion? Gibt es Anzeichen von Überhitzung? Beschriftungen und Markierungen bezüglich der Sicherheit müssen klar lesbar sein. Die Installation des Geräts muss gemäß der Bedienungsanleitung erfolgen. Während der Sichtprüfung müssen auch die Messpunkte für die elektrische Prüfung bestimmt werden. Hinweise: Für Geräte der Klassen II und III ist die Sichtprüfung oft die einzige anwendbare Sicherheitsprüfung! 3.2 Prüfung der Erdverbindung (Durchgang, Schutzleiter) Umfang der Prüfung Bei der Prüfung der Erdverbindung wird Folgendes bestimmt: dass die Kontakte zwischen berührbaren Metallteilen und dem Schutzleiter fest sind, dass die Schutzleiterader im Netzkabel unbeschädigt ist, dass es keine Anzeichen von schlechten Kontakten, Korrosion usw. gibt. 14

15 Tragbare Geräte Messungen Beispiele für Fehler und mögliche Folgen Fehler: Berührbares Metallteil war nach Reparatur nicht mit dem Schutzleiter verbunden. Ergebnis: Eine gefährliche Berührungsspannung trat an dem nicht verbundenen berührbaren Metallteil auf. Es besteht die Gefahr eines elektrischen Schlags, wenn man dieses Teil berührt. In diesem Fall würde der Ableitstrom durch den Körper statt durch den Schutzleiter nach Erde abfließen. Fehler: Der Schutzleiter in der Netzschnur ist gebrochen. Ergebnis: Es gibt keinen Pfad zur Erde für Fehlerströme. Wieder würde der Ableitstrom durch den Körper statt durch den Schutzleiter nach Erde abfließen, wenn man das Gehäuse berührt. Das ist besonders gefährlich bei einem Fehler eines spannungsführenden Leiters zur Masse (z. B. Isolationsfehler) in dem Gerät, da Spannung am Gehäuse anliegen kann. Messprinzip / Grenzwerte Bild 3.1. Beispiele für Fehler der Schutzleiterverbindung Bild 3.2. Prüfung der Erdverbindung Das Prüfsignal wird zwischen dem Schutzleiterkontakt des Netzkabels und berührbaren geerdeten Metallteilen angelegt. 15

16 Tragbare Geräte Messungen Typische Grenzwerte: VDE 701/702: < 0,3 Ω bis 5 m Länge der Anschlussleitung + 0,1 Ω pro 7,5 m Länge der Anschlussleitung max. 1 Ω Britische 0,1 Ω bis 0,5 Ω, abhängig von der Sicherungsgröße und der Länge Bestimmungen: der Anschlussleitung Parameter: Prüfstrom VDE 701/ ma, wie nach IEC/EN Britische Bestimmungen abhängig von der Art des Geräts und der gewählten Norm (100 ma, 200 ma, 4 A, 10 A, 25 A) Bei Messeinrichtungen, die gemäß VDE 404 entworfen sind, muss der Wechselspannungsausgang isoliert sein. Nach den britischen Bestimmungen wird eine galvanische Trennung vorgezogen. Näheres zu weiteren Grenzwerten und Parametern finden Sie in den METREL- Bedienungsanleitungen und deren Anhängen. Hinweise: Flexible Netzleitungen müssen während der Prüfung aufgewickelt sein! Wenn sich das Ergebnis während der Messung ändert, bedeutet dies, dass die Prüfung nicht bestanden wurde. Es sollte auf einen guten Kontakt zwischen der Sonde und den Metallteilen geachtet werden. Insbesondere dann, wenn Ergebnisse unter 0,3 Ω erwartet werden, könnte das Ergebnis durch den Kotaktwiderstand beeinflusst werden. Einige (IT-) Geräte haben möglicherweise berührbare Metallteile, die nur zu Abschirmzwecken geerdet sind. Diese nicht der Sicherheit dienenden Teile werden nicht der Prüfung der Erdverbindung unterworfen. Solche Verbindungen können mit niedrigen Strömen (100 ma, 200 ma) überprüft werden. Die galvanische Trennung des Messkreises wird bevorzugt (vorgeschrieben für VDE-Prüfungen). Andernfalls können zusätzliche Pfade zur Erde auftreten (durch unisolierten Fußboden, andere Erdverbindungen wie EMV-Schirme usw.). Das kann zu niedrige Messwerte zur Folge haben. 3.3 Isolation Umfang der Prüfung Es wird der Isolationswiderstand zwischen spannungsführenden Leitern und allen berührbaren Metallteilen (geerdet und isoliert) geprüft. Diese Prüfung deckt Fehler auf, die durch Verschmutzung, Feuchtigkeit, Verschlechterung des Isolationsmaterials usw. verursacht werden. Der kapazitive Teil der Ableitströme wird aufgrund der Prüfgleichspannung nicht mitgemessen. Beispiele für Fehler Fehler: Verringerter Isolationswiderstand zwischen spannungsführenden Leitern und einem berührbaren Metallteil. Typische Ursachen sind Schmutz, Staub und Feuchtigkeit. Schlitze und Öffnungen im Gehäuse sind besonders kritisch. 16

17 Tragbare Geräte Messungen Ergebnis: Gefährliche Berührungsspannung an einem berührbaren isolierten Metallteil. Es besteht die Gefahr eines elektrischen Schlags, wenn man dieses Teil berührt. Fehler: Verschlechterte Isolierung zwischen spannungsführenden Teilen und einem geerdeten Metallteil in dem Gerät. Ergebnis: Zu hoher Ableitstrom, Auslösen von RCDs, Funkenbildung, Überhitzen des Geräts. Messprinzip / Grenzwerte: Messung an einem Gerät der Klasse I: Bild 3.3. Beispiele für Isolationsfehler Bild 3.4. Beispiel der Isolationsprüfung an einem Gerät der Klasse I Das DC-Hochspannungsprüfsignal wird zwischen den miteinander verbundenen stromführenden Kontakten und dem Schutzleiterkontakt der Netzleitung angelegt. Ungeerdete berührbare Metallteile werden NICHT in diese Prüfung einbezogen und werden als Objekte der Klasse II gemessen. Messung an einem Gerät der Klasse II: 17

18 Tragbare Geräte Messungen Bild 3.5. Beispiel der Isolationsprüfung an einem Gerät der Klasse II Das DC-Hochspannungsprüfsignal wird zwischen den miteinander verbundenen stromführenden Kontakten und dem berührbaren isolierten Metallteil angelegt. Typische Grenzwerte: Klasse I VDE, Britische Klasse II Bestimmungen Klasse III 1 MΩ 2 MΩ 250 kω Die Grenzwerte für Geräte mit Heizelementen oder mineralischer Isolation liegen niedriger. Parameter: Prüfspannung: typischerweise 500V, 250V für IT-Geräte, die nicht EN entsprechen Bei Messeinrichtungen, die gemäß VDE 404 entworfen werden, muss der Hochspannungsausgang isoliert sein. Näheres zu weiteren Grenzwerten und Parametern finden Sie in den Bedienungsanleitungen von METREL-Instrumenten und in deren Anhängen. Hinweise: Ein-/Ausschalter müssen geschlossen sein. Wenn nach dem Schließen der Schalter nicht alle sicherheitsrelevanten Teile erfasst werden, sind die Ergebnisse beeinträchtigt. Die ist oft der Fall in elektronisch oder über Relais angetriebenen Ein/Aus-Schaltungen. In diesem Fall können als Alternative Ableitstromprüfungen durchgeführt werden. Diese Prüfung kann nicht bei Geräten der Klasse II ohne berührbare Metallteile angewandt werden. Die Durchführung der Kriechableitstromprüfung wird nach der Isolationsprüfung empfohlen. IT-Geräte, die nicht gemäß EN entworfen sind, können durch die Prüfspannung von 500 V beschädigt werden. 18

19 Tragbare Geräte Messungen 3.4 Kriechableitstromprüfung Umfang der Prüfung Mit dieser Prüfung wird die Gesamtimpedanz zwischen spannungsführenden Leitern und allen berührbaren Metallteilen (geerdet und isoliert) geprüft. Auch kapazitive Ableitstrompfade (Eingangsfilterkondensatoren, Transformatoren) gehen in das Ergebnis ein. Beispiele für Fehler Fehler: Verringerter Isolationswiderstand zwischen spannungsführenden Teilen und einem isolierten berührbaren Metallteil, verursacht durch Schmutz, Feuchtigkeit usw. Ergebnis: Gefährliche Berührungsspannung am berührbaren isolierten Metallteil. Es besteht die Gefahr eines elektrischen Schlags, wenn man dieses Teil berührt. Fehler: Wenn sich die Isolation im Gerät zwischen spannungsführenden und geerdeten Teilen verschlechtert, kann sich der Gesamtableitstrom über den Ableitstromgrenzwert hinaus erhöhen. Ergebnis: Zu hohe Ableitströme führen zum Auslösen von RCDs. Schlechte Isolation kann zu Funkenbildung und örtlicher Überhitzung des Geräts führen. Das ist besonders gefährlich im Falle schlechter Erdung des Geräts. Messprinzip / Grenzwerte Messung an einem Gerät der Klasse I. Bild 3.6. Beispiele zu hoher Ableitströme Bild 3.7. Beispiel der Kriechableitstromprüfung an einem Gerät der Klasse I 19

20 Tragbare Geräte Messungen Das Wechselspannungsprüfsignal wird zwischen den miteinander verbundenen stromführenden Kontakten und dem Schutzleiterkontakt der Netzleitung angelegt. Isolierte berührbare Metallteile werden NICHT in diese Prüfung einbezogen und werden als Objekte der Klasse II gemessen. Messung an einem Gerät der Klasse II: Bild 3.8. Beispiel der Kriechableitstromprüfung an einem Gerät der Klasse II Das Wechselspannungsprüfsignal wird zwischen den miteinander verbundenen stromführenden Kontakten und dem berührbaren isolierten Metallteil angelegt. Typische Grenzwerte: Klasse I VDE 701/702 Klasse II 1 ma/kw oder 3,5 ma, was höher ist 0,5 ma Britische Bestimmungen Klasse I tragbar, Handgerät Heizgerät der Klasse I Andere Geräte Klasse I Klasse II Klasse III 0,75 ma 0,75 ma oder 0,75 ma/kw, was höher ist, mit maximal 5 ma 3,5 ma 0,25 ma 0,5 ma Parameter: Prüfspannung: typisch 40 V bis 50 V; Ergebnisse werden auf die maximale Nennversorgungsspannung hochgerechnet Bei Messeinrichtungen, die gemäß VDE 404 entworfen sind, muss der Wechselspannungsausgang isoliert sein. Näheres zu weiteren Grenzwerten und Parametern finden Sie in den Bedienungsanleitungen von METREL-Instrumenten und in deren Anhängen. Hinweise: Ein-/Ausschalter müssen geschlossen sein. Wenn nach dem Schließen der Schalter nicht alle sicherheitsrelevanten Teile erfasst werden, sind die Ergebnisse beeinträchtigt. Dies ist oft der Fall in elektronisch oder über Relais betriebenen Ein/Aus-Schaltungen. In diesem Fall oder im Zweifel können als Alternative Ableitstromprüfungen durchgeführt werden. 20

21 Tragbare Geräte Messungen Diese Prüfung kann nicht bei Geräten der Klasse II ohne berührbare Metallteile angewandt werden. Geräte mit Ableitströmen >3,5 ma sollten gekennzeichnet werden. Diese Messung liefert ähnliche Ergebnisse wie die Ableitstromprüfung bei eingeschalteten Geräten. Das Kriechableitstromergebnis ist aufgrund der miteinander verbundenen Leiter L und N gewöhnlich höher (bis zum Doppelten). Die Kriechableitstromprüfung ist für IT-Geräte geeignet. (Bei angeschlossener Netzspannung muss die Prüfung länger dauern, um das Hochfahren des Geräts zu erlauben.) 3.5 Ableitstromprüfungen Allgemeines Umfang der Prüfung Bei dieser Prüfung wird die Summe der Ableitströme überprüft, die durch Isolationswiderstände (resistive Ströme durch das Isolationsmaterial, Fehlerströme durch degradierte Isolation) und Kapazitäten (kapazitive Ableitströme) des Geräts verursacht werden. Selbst Ableitströme im ma-bereich sind gefährlich. Die Gefahr erhöht sich, wenn die Installation nicht korrekt geerdet ist. Zu hohe Ableitströme werden meistens durch Verschlechterung der Isolation des Geräts (Verschmutzung, Alterung, Feuchtigkeit) oder Fehler im Netzkreis von Geräten verursacht. Im allgemeinen werden drei Ableitströme gemessen: der differentielle Ableitstrom, der Schutzleiterableitstrom (direkt) und der Berührungsableitstrom. 21

22 Tragbare Geräte Messungen 3.6 Schutzleiterableitstromprüfung Diese Prüfung wird manchmal auch direkte Ableitstromprüfung genannt. Umfang der Prüfung Siehe Kapitel 3.5 Ableitstromprüfungen. Beispiele von Fehlern Siehe Kapitel 3.4 Kriechableitstromprüfungen. Messprinzip / Grenzwerte Messung an einem Gerät der Klasse I: Bild 3.9. Beispiel für die Prüfung des Schutzleiterstroms Das Gerät ist eingeschaltet. Es wird der Strom gemessen, der durch den Schutzleiter des Geräts fließt. Das Gerät muss isoliert gegen Erde aufgebaut werden, um zu verhindern, dass ein Teil des Ableitstroms direkt nach Erde statt durch den Schutzleiter und Erde abfließt. Ungeerdete berührbare Metallteile werden NICHT in diese Prüfung einbezogen. Sie werden als Teile der Klasse II betrachtet und bei der Berührungsableitstromprüfung überprüft. Typische Grenzwerte: VDE 701/702 Klasse I 1 ma/kw oder 3,5 ma, was höher ist Britische Bestimmungen Klasse I tragbar, Handgerät Heizgerät der Klasse I Andere Geräte Klasse I 0,75 ma 0,75 ma oder 0,75 ma/kw, was höher ist, mit maximal 5 ma 3,5 ma Näheres zu weiteren Grenzwerten und Parametern finden Sie in den Bedienungsanleitungen von METREL-Instrumenten und in deren Anhängen. Gemäß VDE 404 entworfene Messeinrichtungen müssen einen spezifizierten Frequenzgang von Gleichspannung bis 1 MHz haben (Kennlinie MD). 22

23 Tragbare Geräte Messungen Hinweise: Wenn die Ableitströme bei unterschiedlichen Betriebsarten eines Geräts voneinander abweichen, müssen alle Betriebsarten überprüft werden. Das höchste Ergebnis muss berücksichtigt werden. Wenn die Position des Phasen- und des Nullleiters in der Installation oder dem Gerät nicht definiert ist, muss die Prüfung in beiden Richtungen durchgeführt werden, wobei das höhere Ergebnis berücksichtigt wird. Das Gerät muss isoliert gegen Erde aufgebaut werden, um zu verhindern, dass ein Teil des Ableitstroms direkt nach Erde statt durch den Schutzleiter und Erde abfließt. Dies stellt die wichtigste Mangelhaftigkeit gegenüber der differentiellen Ableitstromprüfung dar. 3.7 Differentielle Ableitstromprüfung Umfang der Prüfung Siehe Kapitel 3.5 Ableitstromprüfungen Beispiele von Fehlern Siehe Kapitel 3.4 Kriechableitstromprüfung. Messprinzip / Grenzwerte Messung an einem Gerät der Klasse I: Bild Beispiel der differentiellen Ableitstromprüfung Das Gerät muss eingeschaltet sein. Der Ableitstrom wird als Differenz der Ströme durch die Leiter L und N gemessen. Das Ergebnis hängt nicht davon ab, auf welchem Untergrund das Gerät aufgestellt ist. Ungeerdete berührbare Metallteile werden NICHT in diese Prüfung einbezogen. Sie werden als Teile der Klasse II betrachtet und bei der Berührungsableitstromprüfung überprüft. Typische Grenzwerte: Zu Grenzwerten und Parametern siehe Kapitel 3.6 Schutzleiterableitstromprüfung. Gemäß VDE 404 entworfene Messeinrichtungen müssen einen spezifizierten Frequenzgang von 40 Hz bis 1 MHz haben (Kennlinie M). 23

24 Tragbare Geräte Messungen Hinweise: Wenn die Ableitströme bei unterschiedlichen Betriebsarten eines Geräts voneinander abweichen, müssen alle Betriebsarten überprüft werden. Das höchste Ergebnis muss berücksichtigt werden! Wenn die Position des Phasen- und des Nullleiters in der Installation oder dem Gerät nicht definiert ist, muss die Prüfung in beiden Richtungen durchgeführt werden, wobei das höhere Ergebnis berücksichtigt wird. Die differentielle Ableitstromprüfung wird gegenüber der Schutzleiterprüfung vorgezogen, da das Aufstellen des Geräts auf einem leitenden Untergrund das Messergebnis nicht stört. 3.8 Berührungsableitstromprüfung Umfang der Prüfung Bei dieser Prüfung werden Ableitströme (kapazitiv, resistiv, Fehlerströme) gemessen, die über das isolierte berührbare Metallteil (falls berührt) durch den Körper nach Erde abfließen würden. Beispiele für Fehler Fehler: Verringerter Isolationswiderstand zwischen stromführenden Teilen und einem isolierten berührbaren Metallteil, verursacht durch Schmutz, Staub und Feuchtigkeit. Ergebnis: Gefährliche Berührungsspannung am berührbaren isolierten Metallteil. Es besteht die Gefahr eines elektrischen Schlags, wenn man dieses Teil berührt. Bild Beispiel einer zu hohen Berührungsspannung 24

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